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初めての方への2部作：「FreeCADで始めるCAE入門」「ハンマリング試験から始めるモード解析入門」

2023.02.182019.02.11

このブログでは、振動・騒音に関するこれまでの知識や経験をベースに、音振の計測・実験やCAE（FEMの固有値解析）による仮説と検証、振動制御などについて初めて学ぶ方をイメージしてまとめています。

音振に関わる方や実験や計測に関わる方は、2000年頃よりもさらに少なくなっているようですが、CAEを普通に使うようになった時代だからこそ、実験やリアルなモノづくりの体験がより重要になってきていると考えています。

航空機では、CAE（デジタルモデルによるシミュレーション）や試験（検証）を活用して作り出されている軍用機とCAEや試験事例を写真主体で紹介しています。

はかせ工房では、電子工作やガンプラに使われている技術などについてまとめています。

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ブログ記事をまとめたKindle本

ハンマリング試験と振動モード

振動解析を体験実習から「ハンマリング試験から始めるモード解析入門」

振動は難しい？身近にある振動を紹介した後、バットのハンマリング・データから振動モード形を描いてみます。FEMはFreeCADを使って実験モード解析と固有値解析の結果を比べます。振動の可視化をシミュレーションと実験の体験から始めてみませんか。

設計初心者向けに応力解析など

モデラーからCAEを使える設計者へ「FreeCADで始めるCAE入門」

「FreeCADで始めるCAE設計入門（Kindle）」既存の書籍やセミナーは専門的で難しすぎるという設計初心者向けに、応力解析と基本的な知識について、FreeCADのFEM（有限要素法）を使い自ら学びながらまとめました。

Amazonへ：「ハンマリング試験から始めるモード解析入門」

Amazonへ：「FreeCADで始めるCAE設計入門」

はかせ

はかせ

2023年1月、「ハンマリング試験から始めるモード解析入門」と「FreeCADで始めるCAE設計入門」のペーパーバック版（書籍）販売を開始しました。

おすすめのカテゴリー

はじめてシリーズ

はじめての音振

騒音や振動は難しそうな響きがありますが、最初は誰もが初心者です。

はじめての音振

騒音や振動は難しそうと思うかもしれませんが、最初は誰もが初心者です。はじめて音振（おとしん）を学び始めた時を思い出しながら、身近な振動騒音や単振動やモデリングなどについてまとめています。

はじめてのCAE

設計初心者がはじめてCAEを使う際のポイントなどをまとめています。

はじめてのCAE

「はじめてのCAE」では、設計初心者がはじめてCAEを使い際のポイントなどをまとめています。CAEにはFreeCADを使っています。

はじめての金属材料

はじめての金属材料

金属には、鉄、ステンレス、アルミ、チタンなど様々な種類があり、用途に応じて使われています。鉄は様々な製品や場所で使われていますが、鉄にも様々な種類があります。よく使われる鉄鋼材料についてまとめています。

はじめての力学

はじめての力学

設計者に限りませんが、ベテランも最初は初心者です。引張り力に圧縮力、曲げモーメント、断面二次係数や断面二次モーメント、言葉一つとっても知らないことばかりで当たり前です。設計者に必要な力学に関する用語について説明します。

はじめての設計

はじめての設計

はじめて設計の仕事をする際、OJTと称してまずは図面トレースから始まる場合もあるようです。まずは、図面作成にあたり知っておくべき基本的な知識について「JIS B 0001　機械製図」を参考に説明します。

入門シリーズ

モード解析入門

学校教育では工学系の研究室でさえも実験の機会が減っていると言われていますが、モノづくりやプログラミングは自らやってみることが大切です。金属バットのハンマリング試験とFreeCADによる有限要素法（FEM）について体験実習をイメージしてまとめています。

バットのハンマリング試験で始めるモード解析入門（体験実習ガイド）

実験の経験が少ない新入社員などへの体験学習を想定し、金属バットを対象に振動の計測と可視化を体験して学ぶ内容をまとめています。ハンマリング試験によりバットの周波数応答をFFTアナライザで計測し、実験データから振動モード形を作成し考察します。

有限要素法（FEM）入門

FreeCADのFEM（有限要素法）を使った振動解析（固有値解析）について、CAE初心者を想定して金属バットのモード解析や、材料力学や応力解析などFEM（有限要素法）を使うための基本的な知識についてまとめています。

FreeCADで始める固有値解析入門：金属バットの振動モード解析

FreeCADを使ったFEM（有限要素法）による振動現象の解析（固有値解析）について、金属バットを例に説明しています。FEMによる振動モード解析は、形状モデルがあれば比較的簡単にできるので、実験における計測点の選定などにも利用できます。

有限要素法入門

「有限要素法入門」では、有限要素法についての基本的な知識、材料力学、有限要素法（FEM）の要素やメッシュ、応力や歪などについてまとめています。FEMはFreeCADを使っています。

振動制御入門

スカイツリーの様な塔状構造物のアクティブ振動制御について、モデリングから制御系設計と実験、古典制御理論と現代制御理論のメリットと課題、運動方程式と振動制御系、状態方程式と可制御・可観測性、LQ制御理論による制御系設計例についてまとめています。

振動モード形を利用したモデルによるタワー構造物のLQ最適制御入門

スカイツリーの様な塔状構造物の振動制御について、鋼製の塔状構造物を例に、制振対象のモデリングには振動モード形を利用し、制振装置に２次元ハイブリッド動吸振器を使い、LQ最適制御による制御系設計制振効果を実験で確認しています。

LQ最適制御による振動制御系設計入門

LQ最適制御によるアクティブ制振の制御系設計法について、古典制御理論と現代制御理論、運動方程式と制御系、状態方程式と可制御性・可観測性、LQ制御理論、制振効果の解析（根軌跡、伝達関数、インパルス応答）、実験による制振効果の確認をします。

電子工作とプログラミング

本格的なプログラミングやモノづくりではなく趣味レベルですが、こどもパソコンIchigoJamによるモノを動かすプログラミングや、ガンプラに使われている素晴らしい技術やワイヤレスLEDによる電飾、博士のはてな？（ちょっとした疑問）などについてまとめています。

はかせ工房（工作とプログラミング）

IchigoJamを使ったプログラミングや電子工作、ガンプラがきっかけでワイヤレスLEDなどを購入して実験した結果、気になり調べてみたモノづくり技術などについてまとめています。

ガンプラに学ぶモノづくり技術

ガンプラとは、ガンダムのプラモデルです。子供の頃は様々なプラモデルを作りました。プラモデルとの再会は、2000年代にAmazonでシャア専用ズゴックが500円程度で売っているのをみつけてからで、ガンプラに使われている技術や工作などについてまとめています。

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